Analyzing Common Electronic Structure Theory Algorithms for Distributed Quantum Computing
Notice bibliographique
Résumé
To move towards the utility era of quantum computing, many corporations have posed distributed quantum computing (DQC) as a framework for scaling the current generation of devices for practical applications. One of these applications is quantum chemistry, also known as electronic structure theory, which has been poised as a “killer application” of quantum computing. To this end, we analyze five electronic structure methods, including the unitary coupled-cluster singles and doubles (UCCSD), unitary pair coupled-cluster doubles (UpCCD), unitary pair coupled-cluster with generalized singles and doubles (UpCCGSD), separable pair approximation plus generalized singles (SPA+GS), and local unitary cluster Jastrow (LUCJ) ansätze. The key benefit of these methods is that they can be found in common packages, such as Tequila and ffsim, that interface easily with the Qiskit Circuit Cutting addon. Herein, we highlight the challenges and aptitude of the aforementioned electronic structure methods for distribution using quasiprobability simulation with local operations (LO). The key findings of our work are that many of these algorithms cannot be efficiently parallelized using LO, and new methods must be developed to apply electronic structure theory within a DQC framework.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».